미국 전원 내 석탄화력발전 비중에 대한 환경규제 영향평가 = 정성적 평가와 계량분석의 결합

국문 초록 (Abstract)

최근 20년 동안 미국 전원구성에서 가스 발전에 대한 석탄화력발전의 상대적 비중은 지속해서 감소해 왔다. 미국의 석탄화력발전 비중 감소 원인으로는 셰일가스 혁명으로 인한 천연가스 가격 하락과 환경규제 강화 등 두 가지가 지목되고 있다. 환경규제가 석탄－가스 상대가격효과를 뛰어넘는 수준의 영향을 미쳤는지를 판단하기 위하여 본 논문은 규제에 대한 정성적 평가와 계량적 분석을 동시에 시도했다. 미국에서 CPP를 포함한 발전부문에 대한 온실가스 규제, MATS에 의한 유해 대기오염물질 규제, ARP와 CSAPR 등 미세먼지를 포함한 대기오염물질 규제 등에 대한 분석과 평가를 종합하면 미국 사회의 일관된 합의가 석탄화력발전 비중 감소의 근본적인 원인이었다고 평가된다. 그리고 석탄의 환경성과 보건상 위해성에 대한 사회적 합의는 불가역적인 것으로 보아도 될 만큼 일관성을 가지고 있다고 평가된다. 환경규제 강도지수를 사용한 계량적 분석의 결과 환경규제 영향은 석탄－가스 상대가격의 영향을 충분히 고려한 후에도 유의했다. 이처럼 최근의 미국의 석탄화력발전의 비중 하락은 석탄－가스 상대가격뿐만 아니라 미국 사회의 석탄의 유해성에 대한 합의와 환경 당국의 일관된 대기 및 온실가스 정책 추진의 결과라고 볼 수 있다. 미국 등 선진국에서 사회적으로 합의된 환경적 인식이 어느 정도 시차를 두고 우리나라에 대하여서도 받아들여진 전례를 본다면 우리나라에서도 수년 내로 석탄화력발전에 대한 환경규제의 강화와 함께 전원 내 석탄화력발전 비중 하락이 있을 것으로 예측할 수 있다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

In the USA, the share of coal in power generation has been continuously shrinking since the 1990s. The main driving forces behind this change include the change in coal-gas relative prices and environmental regulations. This study uses both qualitative approaches and quantitative methods to judge whether environmental regulations caused the decline in the share of coal in power generation in the USA. Based on analysis of various environmental regulations in the power sector (including CPP), such as GHG regulations, regulations on hazardous air pollutants by MATS, and regulations for air pollutants including fine particles via ARP and CSAPR, we concluded that the cause of the decline in the share of coal in US power is the consistent consensus on the necessity of tougher regulations for coal. Furthermore, we concluded that this social consensus is consistent enough that it will be irreversible in the future. From the statistical analysis using the environmental regulation intensity index as one of the variables, we found that the effect of regulation on the coal share is significant, even after considering the effect of recent lower natural gas prices. Thus, we can conclude that the consistent regulations on coal, not only prices, is the cause of the decline in the share of coal. Considering that Korea tends to follow the patterns and trends of the USA and other western countries with a slight lag, we can predict that if Korea tightens environmental regulations on coal-fired power plants, the share of coal in power generation will decline over the next few years.

목차 (Table of Contents)

• 요약
• Abstract
• I. 서론
• Ⅱ. 연구의 배경과 관련 선행연구
• Ⅲ. 미국 석탄화력발전에 대한 환경규제 유형 및 분야별 분석과 평가
• Ⅳ. 석탄-가스 가격, 환경규제, 그리고 석탄의 전원 비중에 관한 통계적 분석
• Ⅴ. 결론
• 참고문헌

참고문헌 (Reference)

• 1 박순애, "한국의 초미세먼지(PM2.5)의 영향요인 분석: 풍향을 고려한 계절성 원인을 중심으로" 한국환경정책학회 25 (25): 227-248, 2017
• 2 한택환, "온실가스 배출권거래소 간의 동조성(integration) 검증" 한국무역학회 32 (32): 57-75, 2007
• 3 산업통상자원부, "석탄화력발전에 대한 환경규제의 경제성 분석" 산업통상자원부 2016
• 4 한혁, "미세먼지(PM10) 저감 정책의 비판적 검토: 1차 수도권 대기환경관리 기본계획의 정책 대상, 수단, 효과를 중심으로" 한국환경정책학회 25 (25): 49-79, 2017
• 5 노동운, "미국의 발전소 온실가스 배출규제 정책 추진동향과 시사점" 12 (12): 39-58, 2015
• 6 최창환, "무역·ODA·FDI가 남미 경제발전에 미치는 영향 분석: 4개국 비교를 중심으로" 한국통상정보학회 17 (17): 115-130, 2015
• 7 Hanna, R., "US Environmental regulation and FDI: Evidence from a panel of US-based multinational firms" 2 : 158-1890, 2010
• 8 EPA, "The cross-state air pollution rule: Reducing the interstate transport of fine particulate matter and ozone"
• 9 McDermott, M, "The CCR rule’s impact on electric utilities" 7 : 23-28, 2016
• 10 American Coalition for Clean Coal Electricity, "Status of major EPA regulations affecting coal-fired electricity generation"
• 11 EPA, "Regulatory Impact Analysis for the Proposed Standards of Performance for Greenhouse Gas Emissions for New Stationary Sources: Electric Utility Generating Units"
• 12 EPA, "Regulatory Impact Analysis for the Proposed Standards of Performance for Greenhouse Gas Emission for New Stationary Sources: Electric Utility Generating Units"
• 13 EPA, "Regulatory Impact Analysis for the Final Mercury and Air Toxics Standards"
• 14 Al-Ubaydli, O., "RegData: A numerical database on industry-specific regulations for all United States industries and federal regulations, 1997-2012" 11 (11): 109-123, 2015
• 15 EPA, "Proposed amendments to the regional haze rule and proposed guidelines for best available retrofit technology(BART) determinations under the regional haze rule"
• 16 EPA, "Particulate matter (PM) Basics"
• 17 EPA, "Overview of the clean power plan: cutting carbon pollution from power plants" Factsheet 2015
• 18 Perman, R, "Natural resource and environmental economics" Pearson Addison Wesley 2003
• 19 Energy Information Administration, "Natural gas expected to surpass coal in mix of fuel used for U.S. power generation in 2016"
• 20 International Energy Agency, "Medium-term coal market report" IEA 2015
• 21 Regional Greenhouse Gas Initiative, "Investment of RGGI proceeds through 2013" 2015
• 22 EPA, "Inventory of U.S. Greenhouse Gas Emissions and Sinks:1990-2014" 2016
• 23 EPA, "Interstate air pollution transport"
• 24 EPA, "Hazardous and Solid Waste Management System; Disposal of Coal Combustion Residuals from Electric Utilities"
• 25 Gujarati, "Gujarati의 계량경제학" 도서출판 지필 2009
• 26 International Energy Agency, "Gas to coal competition in the U.S power sector, Insights series" IEA 2013
• 27 EPA, "Final rule: Prevention of significant deterioration and title V greenhouse gas tailoring rule"
• 28 "Federal Register, Vol.77, No.32"
• 29 "Federal Register, Vol.76, No.152"
• 30 "Federal Register, Vol.70, No.128"
• 31 "Federal Register, Vol. 9, No.117"
• 32 "Federal Register, Vol. 80, No. 205"
• 33 Geisbrecht, R, "Evaluating options for US coal fired power plants in the face of uncertainties and greenhouse gas caps: The economics of refurbishing, retrofitting, and repowering" 4347-4354, 2009
• 34 Field, B. C, "Environmental economics : An introduction" McGraw-Hill Education 2016
• 35 Sueyoshi, T, "Environmental assessment on coal-fired power plants in US north-east region by DEA non-radial measurement" 50 : 125-139, 2015
• 36 EPA, "Effluent Limitations Guidelines and Standards for the Steam Electric Power Generating Point Source Category; Proposed Rule"
• 37 Congressional Research Service, "EPA’s regulation of coal-fired power: Is a 'train wreck' coming?" Congressional Research Service 2011
• 38 Sueyoshi, T., "DEA window analysis for environmental assessment in a dynamic time　shift: Performance assessment of U.S. coal-fired power plants" 40 : 845-857, 2013
• 39 MacKinnon, J. G., "Critical values for cointegration tests" Oxford University Press 1991
• 40 Electric Power Research Institute, "Can future coal power plants meet CO2 emission standards without carbon capture and storage?" EPRI 2015
• 41 EPA, "CO2 Emission Performance Rate and Goal Computation Technical Support Document for CPP Final Rule"
• 42 EPA, "Basic information about mercury and air toxics standards"
• 43 Energy Information Administration, "Annual electric outlook 2015"
• 44 The White House, "An America first energy plan"
• 45 E&ENEWS, "7years later, failed Waxman-Markey bill still makes waves"
• 46 EPA, "2014 Program Progress: Clean Air Interstate Rule, Acid Rain Program and Former NOx Budget Trading Program"